專利名稱：一種中濃紙漿輸送系統立罐的設計方法
技術領域：
本發明是一種儲罐的設計方法，特別適用于中濃紙漿輸送系統立罐的設計方法。
背景技術：
中濃輸送技術是指制漿造紙過程中，特別是輸送過程中，紙漿直接以質量濃度為7% -15%輸送的技術。相比于常用的低濃度紙漿輸送，極大地減少了制漿過程中的用水量和造紙廢水排放量，大大地減少了對環境的污染。在中濃紙漿輸送系統中，立罐為紙漿泵提供一定的液位(即倒灌高度)，使漿料連續不斷地流經紙漿泵，保證漿泵的安全運行。因此，立罐是實現中濃輸送技術的關鍵設備之
O當紙漿質量濃度C > 7%時，自身已失去流動性，且紙漿懸浮液內含有大量氣體，紙漿中的纖維相互交織形成緊密穩定的纖維網格，當濃度很高時，紙漿纖維可以看作是一個網絡整體，中濃紙漿充滿立罐并呈現塞流的流動狀態，此時水及紙漿中的氣體在纖維網絡中的空隙之間流動,而纖維網絡主體則像塞子一樣整體沿立罐壁面向下滑移，并通過中濃紙漿泵的高剪切力作用完成流體化的輸送。中國專利CN201539415U和CN101734600A公開了一種中濃漿泵系統裝置，包括中濃立管、湍流發生器、離心式中濃漿泵、三相分離器、真空泵及其連接管路。其中中濃立管的主體部分為圓柱形，底部部分為由用一平面沿所述圓柱底面的中心點且與圓柱底面成45度角的方向對圓柱進行切除后剩余的與圓柱形連接在一起的部分，切除后圓柱的底部缺口由圓錐的一部分圍成，圓錐的錐頂位于所述中心點處，圓錐底面與圓柱底面平行，且圓錐底面的直徑與圓柱底面的直徑大小一致，滿足圓柱的直徑小于900mm，高度大于3000mm。此專利只是給出了中濃漿泵前輸送裝置的形狀和尺寸范圍，對于結構尺寸的確定并無具體的設計方法。經檢索，目前還沒有中濃紙漿輸送系統立罐的設計方法。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種中濃紙漿輸送系統立罐的設計方法。該立罐將為紙漿泵提供一定的運行液位(即倒灌高度)，保證漿泵的安全運行。本發明的目的通過下述技術方案實現設計立罐采用圓筒形結構，其主要結構尺寸包括內徑、罐體高度和壁厚。其中內徑采用平均流速初算，然后用中濃紙漿沿程阻力損失對平均流速進行校核；罐體高度由最大儲液高度(占罐體高度的85% )和罐體上沿安全余量高度組成，其中最大儲液高度采用氣-液兩相流動量方程和能量方程的聯立進行求解；立罐壁厚采用石油化工立式圓筒形鋼制儲罐設計規范進行計算。所述內徑D采用公式(I)初算，對于平均流速u依據中濃紙漿懸浮液處于塞流流動狀態的常用流速范圍進行選取(大約在O. 2 O. 5m/s)，其中流量Q為已知。
權利要求
1.一種中濃紙漿輸送系統的關鍵設備——立罐，其罐體采用圓筒形，設計結構尺寸主要包括內徑、罐體高度和壁厚。其特征在于內徑采用平均流速初算，然后用中濃紙漿沿程阻力損失對平均流速進行校核，以確認內徑尺寸；罐體高度由最大儲液高度(占罐體高度的85% )和罐體上沿安全余量高度組成，其特征在于最大儲液高度采用氣-液兩相流動量方程和能量方程的聯立求解；立罐壁厚t依據石油化工立式圓筒形鋼制儲罐設計規范計算。
2.根據權利要求I所述的立罐內徑，其特征是，所述平均流速u應根據流體的性質狀態和允許的壓力損失選用，其中流量Q為已知。
3.根據權利要求I所述的罐體高度，其特征是，所述的最大儲液高度采用氣-液兩相流動量方程和能量方程的聯立求解。動量方程以壓降的形式表示，總壓降為
4.根據權利要求I所述的立罐壁厚t，其特征是，所述的立罐壁厚，其設計厚度應按下列公式計算，且取其中的較大值。
全文摘要
發明一種中濃紙漿輸送系統立罐的設計方法，該立罐采用圓筒形結構，設計的主要結構尺寸包括內徑、罐體高度和壁厚。其中內徑采用平均流速初算，并且依據中濃紙漿沿程阻力損失對平均流速進行校核以確認內徑；罐體高度由最大儲液高度(占罐體高度的85％)和罐體上沿安全余量高度組成，其中最大儲液高度采用氣-液兩相流動量方程和能量方程進行聯立求解；立罐壁厚依據石油化工立式圓筒形鋼制儲罐設計規范進行計算。
文檔編號B65D88/02GK102910384SQ20121014102
公開日2013年2月6日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者李紅, 付志遠, 王道紅, 莊海飛 申請人:江蘇大學